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Android Canvas繪圖詳解

 

Android中使用圖形處理引擎,2D部分是android SDK內部自己提供,3D部分是用Open GL ES 1.0。今天我們主要要了解的是2D相關的,如果你想看3D的話那麼可以跳過這篇文章。

大部分2D使用的api都在android.graphics和android.graphics.drawable包中。他們提供了圖形處理相關的: Canvas、ColorFilter、Point(點)和RetcF(矩形)等,還有一些動畫相關的:AnimationDrawable、 BitmapDrawable和TransitionDrawable等。以圖形處理來說,我們最常用到的就是在一個View上畫一些圖片、形狀或者自定義的文字內容,這裡我們都是使用Canvas來實現的。你可以獲取View中的Canvas物件,繪製一些自定義形狀,然後呼叫View. invalidate方法讓View重新重新整理,然後繪製一個新的形狀,這樣達到2D動畫效果。下面我們就主要來了解下Canvas的使用方法。

Canvas物件的獲取方式有兩種:一種我們通過重寫View.onDraw方法,View中的Canvas物件會被當做引數傳遞過來,我們操作這個Canvas,效果會直接反應在View中。另一種就是當你想建立一個Canvas物件時使用的方法:

  1. Bitmap b = Bitmap.createBitmap(100, 100, Bitmap.Config.ARGB_8888);
  2. Canvas c = new Canvas(b);

上面程式碼建立了一個尺寸是100*100的Bitmap,使用它作為Canvas操作的物件,這時候的Canvas就是使用建立的方式。當你使用建立的Canvas在bitmap上執行繪製方法後,你還可以將繪製的結果提交給另外一個Canvas,這樣就可以達到兩個Canvas協作完成的效果,簡化邏輯。但是android SDK建議使用View.onDraw引數裡提供的Canvas就好,沒必要自己建立一個新的Canvas物件。接下來我們看看Canvas提供我們哪些繪製圖形的方法。我們建立一個自定義View物件,使用onDraw方法提供的Canvas進行繪製圖形。

CanvasDemoActivity.java:

  1. package com.android777.demo.uicontroller.graphics;
  2. import android.app.Activity;
  3. import android.content.Context;
  4. import android.graphics.Canvas;
  5. import android.graphics.Color;
  6. import android.graphics.Paint;
  7. import android.os.Bundle;
  8. import android.view.View;
  9. public class CanvasDemoActivity extends Activity {
  10. @Override
  11. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  12. super.onCreate(savedInstanceState);
  13. setContentView(new CustomView1(this));
  14. }
  15. /**
  16. * 使用內部類 自定義一個簡單的View
  17. * @author Administrator
  18. *
  19. */
  20. class CustomView1 extends View{
  21. Paint paint;
  22. public CustomView1(Context context) {
  23. super(context);
  24. paint = new Paint(); //設定一個筆刷大小是3的黃色的畫筆
  25. paint.setColor(Color.YELLOW);
  26. paint.setStrokeJoin(Paint.Join.ROUND);
  27. paint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);
  28. paint.setStrokeWidth(3);
  29. }
  30. //在這裡我們將測試canvas提供的繪製圖形方法
  31. @Override
  32. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  33. }
  34. }
  35. }

 

執行結果是一片黑色的區域,因為在自定義的CustomView1中,我們沒有做任何的繪製操作。canvas提供的繪製圖形的方法都是以draw開頭的,我們可以檢視api:

Css_bugtester

從上面方法的名字看來我們可以知道Canvas可以繪製的物件有:弧線(arcs)、填充顏色(argb和color)、 Bitmap、圓(circle和oval)、點(point)、線(line)、矩形(Rect)、圖片(Picture)、圓角矩形 (RoundRect)、文字(text)、頂點(Vertices)、路徑(path)。通過組合這些物件我們可以畫出一些簡單有趣的介面出來,但是光有這些功能還是不夠的,如果我要畫一個儀表盤(數字圍繞顯示在一個圓圈中)呢? 幸好Android還提供了一些對Canvas位置轉換的方法:rorate、scale、translate、skew(扭曲)等,而且它允許你通過獲得它的轉換矩陣物件(getMatrix方法,不知道什麼是轉換矩陣?看這裡) 直接操作它。這些操作就像是雖然你的筆還是原來的地方畫,但是畫紙旋轉或者移動了,所以你畫的東西的方位就產生變化。為了方便一些轉換操作,Canvas 還提供了儲存和回滾屬性的方法(save和restore),比如你可以先儲存目前畫紙的位置(save),然後旋轉90度,向下移動100畫素後畫一些圖形,畫完後呼叫restore方法返回到剛才儲存的位置。下面我們就演示下canvas的一些簡單用法:

  1. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  2. canvas.drawCircle(100, 100, 90, paint);
  3. }

 

效果是:

  1. @Override
  2. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  3. //繪製弧線區域
  4. RectF rect = new RectF(0, 0, 100, 100);
  5. canvas.drawArc(rect, //弧線所使用的矩形區域大小
  6. 0, //開始角度
  7. 90, //掃過的角度
  8. false, //是否使用中心
  9. paint);
  10. }

使用下面的程式碼:

  1. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  2. //繪製弧線區域
  3. RectF rect = new RectF(0, 0, 100, 100);
  4. canvas.drawArc(rect, //弧線所使用的矩形區域大小
  5. 0, //開始角度
  6. 90, //掃過的角度
  7. true, //是否使用中心
  8. paint);
  9. }

 

兩圖對比我們可以發現,當 drawArcs(rect,startAngel,sweepAngel,useCenter,paint)中的useCenter為false時,弧線區域是用弧線開始角度和結束角度直接連線起來的,當useCenter為true時,是弧線開始角度和結束角度都與中心點連線,形成一個扇形。

  1. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  2. canvas.drawColor(Color.BLUE);
  3. }

canvas.drawColor是直接將View顯示區域用某個顏色填充滿。

  1. @Override
  2. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  3. //畫一條線
  4. canvas.drawLine(10, 10, 100, 100, paint);
  5. }

 

Canvas.drawOval:

  1. @Override
  2. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  3. //定義一個矩形區域
  4. RectF oval = new RectF(0,0,200,300);
  5. //矩形區域內切橢圓
  6. canvas.drawOval(oval, paint);
  7. }

 

canvas.drawPosText:

  1. @Override
  2. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  3. //按照既定點 繪製文字內容
  4. canvas.drawPosText("Android777", new float[]{
  5. 10,10, //第一個字母在座標10,10
  6. 20,20, //第二個字母在座標20,20
  7. 30,30, //....
  8. 40,40,
  9. 50,50,
  10. 60,60,
  11. 70,70,
  12. 80,80,
  13. 90,90,
  14. 100,100
  15. }, paint);
  16. }

 

canvas.drawRect:

  1. @Override
  2. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  3. RectF rect = new RectF(50, 50, 200, 200);
  4. canvas.drawRect(rect, paint);
  5. }
  6. }

 

canvas.drawRoundRect:

  1. @Override
  2. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  3. RectF rect = new RectF(50, 50, 200, 200);
  4. canvas.drawRoundRect(rect,
  5. 30, //x軸的半徑
  6. 30, //y軸的半徑
  7. paint);
  8. }

 

canvas.drawPath:

  1. @Override
  2. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  3. Path path = new Path(); //定義一條路徑
  4. path.moveTo(10, 10); //移動到 座標10,10
  5. path.lineTo(50, 60);
  6. path.lineTo(200,80);
  7. path.lineTo(10, 10);
  8. canvas.drawPath(path, paint);
  9. }

canvas.drawTextOnPath:

  1. @Override
  2. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  3. Path path = new Path(); //定義一條路徑
  4. path.moveTo(10, 10); //移動到 座標10,10
  5. path.lineTo(50, 60);
  6. path.lineTo(200,80);
  7. path.lineTo(10, 10);
  8. // canvas.drawPath(path, paint);
  9. canvas.drawTextOnPath("Android777開發者部落格", path, 10, 10, paint);
  10. }

 

位置轉換方法,canvas.rorate和canvas.translate:

 

  1. @Override
  2. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  3. paint.setAntiAlias(true);
  4. paint.setStyle(Style.STROKE);
  5. canvas.translate(canvas.getWidth()/2, 200); //將位置移動畫紙的座標點:150,150
  6. canvas.drawCircle(0, 0, 100, paint); //畫圓圈
  7. //使用path繪製路徑文字
  8. canvas.save();
  9. canvas.translate(-75, -75);
  10. Path path = new Path();
  11. path.addArc(new RectF(0,0,150,150), -180, 180);
  12. Paint citePaint = new Paint(paint);
  13. citePaint.setTextSize(14);
  14. citePaint.setStrokeWidth(1);
  15. canvas.drawTextOnPath("http://www.android777.com", path, 28, 0, citePaint);
  16. canvas.restore();
  17. Paint tmpPaint = new Paint(paint); //小刻度畫筆物件
  18. tmpPaint.setStrokeWidth(1);
  19. float y=100;
  20. int count = 60; //總刻度數
  21. for(int i=0 ; i <count ; i++){
  22. if(i%5 == 0){
  23. canvas.drawLine(0f, y, 0, y+12f, paint);
  24. canvas.drawText(String.valueOf(i/5+1), -4f, y+25f, tmpPaint);
  25. }else{
  26. canvas.drawLine(0f, y, 0f, y +5f, tmpPaint);
  27. }
  28. canvas.rotate(360/count,0f,0f); //旋轉畫紙
  29. }
  30. //繪製指標
  31. tmpPaint.setColor(Color.GRAY);
  32. tmpPaint.setStrokeWidth(4);
  33. canvas.drawCircle(0, 0, 7, tmpPaint);
  34. tmpPaint.setStyle(Style.FILL);
  35. tmpPaint.setColor(Color.YELLOW);
  36. canvas.drawCircle(0, 0, 5, tmpPaint);
  37. canvas.drawLine(0, 10, 0, -65, paint);
  38. }

 

上面幾個例子基本已經將常用的canvas.draw*方法測試過了,我們結合一些事件,做一些有使用者互動的應用:

 

 

  1. package com.android777.demo.uicontroller.graphics;
  2. import java.util.ArrayList;
  3. import android.app.Activity;
  4. import android.content.Context;
  5. import android.graphics.Canvas;
  6. import android.graphics.Color;
  7. import android.graphics.Paint;
  8. import android.graphics.PointF;
  9. import android.os.Bundle;
  10. import android.view.MotionEvent;
  11. import android.view.View;
  12. public class CanvasDemoActivity extends Activity {
  13. @Override
  14. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  15. super.onCreate(savedInstanceState);
  16. setContentView(new CustomView1(this));
  17. }
  18. /**
  19. * 使用內部類 自定義一個簡單的View
  20. * @author Administrator
  21. *
  22. */
  23. class CustomView1 extends View{
  24. Paint paint;
  25. private ArrayList<PointF> graphics = new ArrayList<PointF>();
  26. PointF point;
  27. public CustomView1(Context context) {
  28. super(context);
  29. paint = new Paint(); //設定一個筆刷大小是3的黃色的畫筆
  30. paint.setColor(Color.YELLOW);
  31. paint.setStrokeJoin(Paint.Join.ROUND);
  32. paint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);
  33. paint.setStrokeWidth(3);
  34. }
  35. @Override
  36. public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
  37. graphics.add(new PointF(event.getX(),event.getY()));
  38. invalidate(); //重新繪製區域
  39. return true;
  40. }
  41. //在這裡我們將測試canvas提供的繪製圖形方法
  42. @Override
  43. protected void onDraw(Canvas canvas) {
  44. for (PointF point : graphics) {
  45. canvas.drawPoint(point.x, point.y, paint);
  46. }
  47. // super.onDraw(canvas);
  48. }
  49. }
  50. }

當用戶點選時將出現一個小點,拖動時將畫出一條用細點組成的虛線:

 

canvas的應用


canva還可以製作很多自定義控制元件,比如google日曆的monthview就是用canvas繪製出來的,github上有很多使用canva的專案,所有的圖表庫都是用canvas繪製的。